(57)【要約】【課題】複雑な制御機構を用いなくても、簡単にしかも効率的に熱回収運転を実施できるようにする。【解決手段】複数の空調室内機１と冷却塔２とボイラ３と熱源ユニット４とを水循環系配管５で接続してある水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１が設けられ、熱源ユニット４に一次側が冷媒循環路６で接続された冷媒−水熱交換器７と、冷媒−水熱交換器７の二次側に水配管８で接続された予熱貯湯槽９とを備えた排熱回収系Ｓ２が設けられ、予熱貯湯槽９に給湯配管１０で接続された貯湯槽１１を備えて構成された給湯システムＳ３が設けてある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空調室内機と冷却塔とボイラと熱源ユニットとを水循環系配管で接続してある水熱源ヒートポンプ空調システムが設けられ、
前記熱源ユニットに一次側が冷媒循環路で接続された冷媒−水熱交換器と、前記冷媒−水熱交換器の二次側に水配管で接続された予熱貯湯槽とを備えた排熱回収系が設けられ、
前記予熱貯湯槽に給湯配管で接続された貯湯槽を備えて構成された給湯システムが設けてある空調給湯システム。
【請求項２】
前記水熱源ヒートポンプ空調システムの冷房運転時に、前記排熱回収系を作動させて冷房に伴う排熱を前記給湯システムの給湯に利用する運転制御部が設けてある請求項１に記載の空調給湯システム。
【請求項３】
前記運転制御部は、前記水熱源ヒートポンプ空調システムの冷房運転時刻を、予め設定したスケジュールによって制御するスケジュール制御手段である請求項２に記載の空調給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ技術を用いた個別空調設備と、給湯設備とを備えた空調給湯システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の空調給湯システムとしては、空気熱源或いは水熱源ヒートポンプ方式のエアコンによって構成された個別空調設備と、ボイラを備えた構成の給湯設備とを、それぞれ独立した状態で設けられたものがあった。
この例によれば、個別空調設備と給湯設備との間での熱の授受は無く、エアコンから生じる熱は室外機で外気に放熱されており、排熱利用が図られていなかった。
そこで、空調設備の排熱を給湯設備で利用できるようにするものとして、個別空調設備と給湯設備とを配管系で接続し、空調設備からの排熱を運転状況に合わせて給湯設備に供給できるように構成した空調給湯システムが考えられ（例えば、特許文献１参照）、エネルギーの有効利用を図れるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−２５１７６５号公報（図１、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の空調給湯システムによれば、負荷変動に対応するための複雑な自動制御技術を使用する必要があり、コスト的にも機能的にも適用可能な建物は限られていた。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、複雑な制御機構を用いなくても、簡単にしかも効率的に熱回収運転を実施できる空調給湯システムを提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、複数の空調室内機と冷却塔とボイラと熱源ユニットとを水循環系配管で接続してある水熱源ヒートポンプ空調システムが設けられ、前記熱源ユニットに一次側が冷媒循環路で接続された冷媒−水熱交換器と、前記冷媒−水熱交換器の二次側に水配管で接続された予熱貯湯槽とを備えた排熱回収系が設けられ、前記予熱貯湯槽に給湯配管で接続された貯湯槽を備えて構成された給湯システムが設けてあるところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、水熱源ヒートポンプ空調システムによって、複数の空調室内機での空調運転を実施できながら、特に、冷房運転の時に、その排熱を熱源ユニットの一次側から冷媒循環路を経て冷媒−水熱交換器に移動させた後、冷媒−水熱交換器において冷媒と水との熱交換を図り、冷媒−水熱交換器の二次側の水配管を経て予熱貯湯槽に貯えることが可能となる。
従って、予熱貯湯槽の温水を、予熱貯湯槽から給湯配管を経て、貯湯槽に供給することができ、冷房運転によって発生する排熱を回収して、給湯に有効利用することができる。
そして、排熱回収系の運転は、従来のように負荷変動に対応させる必要が無く、水熱源ヒートポンプ空調システムの冷房運転時に行えばよいから、運転制御が極めて簡単に実施でき、制御機構の簡単化に伴ってコストダウンを叶えることができる。
即ち、従来の場合は、熱源ユニットにおいては、傘下の空調室内機の冷暖房の負荷特性に合わせて冷媒による熱供給を細かく制御する必要があったのに対して、当該発明によれば、冷媒−水熱交換器を設けてあることで、熱源ユニットは、予備加熱熱源として機能させることが可能となる。その結果、複雑な冷媒容量制御を不要とでき、簡単な制御方式により排熱回収運転を実施することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記水熱源ヒートポンプ空調システムの冷房運転時に、前記排熱回収系を作動させて冷房に伴う排熱を前記給湯システムの給湯に利用する運転制御部が設けてあるところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、運転制御部を設けてあることで、上述の簡単な制御方式による排熱回収運転を行え、冷房に伴う排熱を給湯システムの給湯に、より確実に利用できるようになる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記運転制御部は、前記水熱源ヒートポンプ空調システムの冷房運転時刻を、予め設定したスケジュールによって制御するスケジュール制御手段であるところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、従来のように、常時、循環水や冷媒の温度を測定して、その値を基に、循環水や冷媒の循環運転を細かくコントロールする必要がなくなり、スケジュール制御手段によって、予め設置した冷房運転時刻のスケジュールに合わせて極めて簡単に排熱回収運転を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】空調給湯システムの模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の空調給湯システムの一実施形態を示す概念図である。
当該空調給湯システムＳは、複数の空調室内機１を用いた個別空調を可能とする水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１と、水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１の排熱を回収する排熱回収系Ｓ２と、排熱回収系Ｓ２で回収された熱も利用して給湯を可能とする給湯システムＳ３とを備えて構成してあり、例えば、病院やホテル等、空調負荷と給湯負荷が併存する建物に用いることができる。
【００１５】
前記水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１は、図に示すように、複数の空調室内機１と、冷却塔２と、ボイラ３と、熱源ユニット４とを、水循環系配管５で接続して構成してある。
【００１６】
前記空調室内機１の夫々は、水熱源ヒートポンプによって構成されており、それぞれの設置箇所での個別空調を行うことができる。空調室内機１は、水循環系配管５に対して、第１配管１ａと第２配管１ｂとで、熱源水を流通可能に連通接続されている。
【００１７】
前記冷却塔２は、水循環系配管５の熱源水を冷却できるように構成してある。当該実施形態においては、密閉型冷却塔によって構成してあり、熱源水にゴミや塵等が混入して配管の詰まりの原因になるのを未然に防止してある。
【００１８】
前記ボイラ３は、熱交換部を二つ備えた４管式の暖房・給湯ボイラで構成してある。
一つ目の熱交換部３ａは、暖房用で、水循環系配管５に連通できるように三方弁Ｖを介して接続してある。
水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１の暖房時には、冷却塔２に替えてボイラ３が水循環系配管５に連通できるように三方弁Ｖを切替え、循環ポンプＰ１を駆動させることで、ボイラ３で加熱された熱源水を水循環系配管５に流通させることができる。
また、二つ目の熱交換部３ｂは、給湯システムＳ３に連通させてあり、後述する貯湯槽１１に、加熱した温水を供給できるように構成されている。
【００１９】
前記熱源ユニット４は、一次側に水循環系配管５が接続してあり、二次側には排熱回収系Ｓ２の冷媒循環路６が接続されており、互いの間での熱交換を可能としている。
従って、水熱源ヒートポンプ空調システムＳの冷房運転時には、空調室内機１からの熱を、この熱源ユニット４から冷媒循環路６を介して後述する冷媒−水熱交換器７に回収することができる。
【００２０】
前記水循環系配管５には、熱源水を循環させるための循環ポンプＰ２が設けてあり、空調室内機１、熱源ユニット４、冷却塔２にわたって熱源水を循環させることができるように構成されている。
【００２１】
前記排熱回収系Ｓ２は、熱源ユニット４に一次側が冷媒循環路６で接続された冷媒−水熱交換器７と、冷媒−水熱交換器７の二次側に水配管８で接続された予熱貯湯槽９とを備えて構成してある。
水配管８には、冷媒−水熱交換器７と予熱貯湯槽９とにわたって水を循環させる循環ポンプＰ３が設けてある。循環ポンプＰ３を駆動させることで、冷媒−水熱交換器７で熱交換した熱を予熱貯湯槽９に蓄積することができる。
【００２２】
前記予熱貯湯槽９には、水を槽内に供給する給水部９ａが設けてある。給水部９ａから槽内に供給された水が槽内で温水となり、貯湯槽１１に送られて給湯に使用される。
【００２３】
前記給湯システムＳ３は、予熱貯湯槽９からの給湯配管１０が接続してある貯湯槽１１を備えて構成されている。
給湯配管１０には、予熱貯湯槽９の温水を貯湯槽１１に送る加圧送水ポンプＰ４が設けてあり、給湯要求のタイミングに準じて駆動できるように構成されている。
【００２４】
前記貯湯槽１１には、前記ボイラ３とにわたる第１温水循環路１２と、貯湯槽１１内の温水の循環を行う第２温水循環路１３とが連通接続してある。これら第１温水循環路１２と、第２温水循環路１３には、それぞれ循環ポンプＰ５，Ｐ６が設けてある。
尚、第２温水循環路１３には、給湯先（例えば、シャワーや、給湯銓等）へ給湯する給湯管１４が接続してあり、給湯先の給湯要求に伴って循環ポンプＰ６が駆動して、給湯先に温水を供給することができるように構成されている。
【００２５】
当該空調給湯システムＳにおいては、各ポンプ類の駆動運転コントロールは、総合制御部１５によって実施されている。
また、排熱回収系Ｓ２の運転制御は、総合制御部１５の中の排熱運転制御部（運転制御部に相当）１５ａによって実施され、ここでは、水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１が冷房運転モードである事象を検出すれば、排熱回収系Ｓ２を稼動させるように構成されている。
尚、水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１が冷房運転モードである事象の検出は、例えば、空調室内機１の運転モード信号の受信や、水循環系配管５の熱源水の温度検出等、任意に選択することが可能であり、極めて単純な制御が可能となる。
【００２６】
本実施形態の空調給湯システムＳによれば、複数の空調室内機１での空調運転を実施できながら、特に、冷房運転の時に、簡単な制御方式により排熱回収運転を実施することができ、システム、及び、制御機構の簡単化に伴ってコストダウンを叶えることができる。
【００２７】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２８】
〈１〉  水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１は、先の実施形態で説明したに限るものではなく、例えば、空調室内機１と熱源ユニット４との水循環系配管５内での配置関係は、、任意に設定することが可能である。
【００２９】
〈２〉  空調給湯システムＳは、先の実施形態で説明した病院やホテル等の建物に用いられることに限るものではなく、例えば、加熱工程と冷却工程とが併存された工場用途の建物にも適用可能で、要するに、空調負荷と給湯負荷が併存する建物に用いることができる。
【００３０】
〈３〉  運転制御部１５ａは、先の実施形態で説明した排熱運転制御部に限るものではなく、例えば、水熱源ヒートポンプ空調システムＳ１の冷房運転時刻を、予め設定したスケジュールによって制御するスケジュール制御手段（例えば、タイマー）で構成してあってもよい。
【００３１】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３２】
１      空調室内機
２      冷却塔
３      ボイラ
４      熱源ユニット
５      水循環系配管
６      冷媒循環路
７      冷媒−水熱交換器
８      水配管
９      予熱貯湯槽
１０    給湯配管
１１    貯湯槽
１５ａ  排熱運転制御部（運転制御部に相当）
Ｓ１    水熱源ヒートポンプ空調システム
Ｓ２    排熱回収系
Ｓ３    給湯システム
【図１】
2013117349.tif 000003